Курс лекций по «экологии» нгпи. 40 часов лекций + зачет и экзамен

Скачать 3.61 Mb.

Название	Курс лекций по «экологии» нгпи. 40 часов лекций + зачет и экзамен
страница	15/30
Дата публикации	11.12.2014
Размер	3.61 Mb.
Тип	Литература

100-bal.ru > Право > Литература

1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 ... 30

Тема 9 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

9.1. ПОНЯТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

БЕЗОПАСНОСТЬ — состояние защищенности человека, общества и окружающей среды от риска, обусловленного экологическими, техногенными и природными факторами. Управление безопасностью на всех без исключения уровнях должно осуществляться на основе анализа состояния объекта управления, следуя схеме: выгода — ущерб.

При этом критерием выгоды на уровне региона, государства в целом целесообразно рассматривать качество жизни. Б. полетов— система мер, проводимых всеми авиационными службами, направленная на обеспечение успешного завершения полета, -предотвращение и предупреждение летного происшествия. Б. радиационная — комплекс мероприятий (административных, технических, санитарно-гигиенических и др.), ограничивающих до безопасного уровня облучение и радиоактивное загрязнение лиц из персонала и населения и исключающих случайное попадание радиоактивных веществ в окружающую среду.

Под экологической безопасностью понимается отсутствие неблагоприятного влияния окружающей среды на человека в условиях рационального использования природных ресурсов и минимизации негативного антро-погенного воздействия на природу. Исходя из этого определения, становятся безусловно актуальными медицинские проблемы как профилактики вредных последствий экологических правонарушений на состояние общественного и профессионального здоровья населения, так и необходимости проведения соответствующих восстанови-тельно-реабилитационных мероприятий.

Б. экологическая (НЕСКОЛОКО ОПРЕДЕЛЕНИЙ):

обеспечение гарантии предотвращения экологически значимых катастроф и аварий в результате совокупности определенных действий;
степень соответствия существующих или предполагаемых экологических условий задачам сохранения здоровья населения; 3) комплекс состояний, явлений и действий, обеспечивающий экологический баланс на Земле на том уровне, к которому без серьезного ущерба может адаптироваться человечество.
совокупность действий, состояний и процессов, прямо или косвенно не приводящих к жизненно важным ущербам ^иди угрозам таким ущербов), наносимым природной среде, отдельным людям и человечеству;
комплекс явлений и действий, обеспечивающий экологический баланс на Земле и в любых ее perr^riax на уровне, к которому физически, сгциально-экономически, технологически и политически готово (может без серьезных ущербов адаптироваться) человечество.

На экологическую безопасность направлены программы:

МЕЖДУНАРОДНАЯ БИОЛОГИЧНСКАЯ ПРОГРАММА (МБП) - научно-исследовательская программа ЮНЕСКО, посвященная изучению главным образом продуктивности основных биомов планеты. Проводилась в 1964-1974 гг. <

ПРОГРАММА ООН ПО ОКРУЖАЮЩЕЙ ЧЕЛОВЕКА СРЕДЕ (ЮНЕП) [UNEP - United Nation Environment Program] — межправительственная программа, начатая по инициативе Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972) и решению Генеральной Ассамблеи ООН (1973). Посвящается наиболее острым проблемам современного экологического кризиса (опустынивание планеты, потеря почвенного покрова, обезлеси-вание Земли, резкое ухудшение качества и уменьшение количества пресных вод, загрязнение Мирового океана и др.). Штаб-квартира ЮНЕП находится в г. Найроби (Кения).

ПРОГРАММА СИНДИ - международная программа интегрированной профилактики основных хронических инфекционных заболеваний, выполняемая под эгидой Европейского Регионального Бюро ВОЗ.

ПРОГРАММА ЧЕЛОВЕК И БИОСФЕРА (ЧИБ, ИЛИ МАБ) [Man and Biosphere] — Международная научно-исследовательская программа ЮНЕСКО, продолжившая Международную биологическую программу (МБП). Направлена на решение ряда биологических и экологических вопросов, сформулированных в виде отдельных (14) подпрограмм-проектов (в основном — влияния человека на различные экосистемы и обратного влияния экосистем на человека). Часть проектов выполняется совместно с другими международными организациями и программами. Программа принята в 1970 г., работы по ней начаты в 1971 г. Одно из направлений работы МАБ — организация всемирной сети биосферных заповедников и координация их работы.

9.2. МЕДИЦИНСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Анализируя экологическую, демографическую или экономическую ситуации в России середины 90-х годов, следует, очевидно, основываться на динамике изменения качества популяционного или иначе общественного здоровья, как одного из важнейших индикаторов условий жизни населения.

Различные варианты развития промышленности по регионам в стране порождают соответственно аналогичные экологические последствия, проявляющиеся в тенденциях чаще - роста, а реже- снижения загрязнения различных сред обитания и, прежде всего, - воздушной и водной.

По мнению ряда зарубежных и отечественных ученых на ближайшую перспективу единственно реальным сценарием формирования популяционного здоровья в России представляется инерционно-депрессивный, при котором складываются условия жизни, в том числе экологические, опасные для социального благополучия населения и его здоровья (М.Фешбах,1995). Можно с большой степенью уверенности предположить, что совокупность социальных, экологических и эпидемических причин приведет к появлению новых нозологических форм - "экологических заболеваний".

Экологические проблемы сохранения здоровья в современных экологических условиях чрезвычайно актуальны и многоплановы.

По формулировке Всемирной организации здравоохранения под "здоровьем" понимается объективное состояние и субъективное чувство полного физического, психического и социального благополучия. В социальное понятие здоровья добавляется, что человек должен обладать оптимальной трудоспособностью и социальной активностью. Здоровье - синтетический индикатор качества жизни, оно в своих показателях интегрирует и обобщает все многообразие различных сторон жизни, включая феномены творческого и физического долгожительства. Под профессиональным же здоровьем подразумевают способность человеческого организма сохранять компенсаторные и защитные свойства, обеспечивающие работоспособность в условиях осуществления конкретной деятельности (Р.М.Рулной, С.А.Васильев, С.А.Гозулов, 1986).

С другой стороны, представляет особый интерес изучение закономерностей взаимоотношения природных и производственных экологических факторов и человека как особого антропо-экологического направления (Н.А.Агад-жанян, Б.А.Никитюк, И.Н.Полунин.1996; Л.Л.Хунданов, Г.П.Ступаков, 1997). В частности, этим занимается экология человека - новая комплексная дисциплина, исследующая общие законы взаимоотношения биосферы и антро-посферы человечества, его групп и индивидуумов, влияние природной среды на человека (Н.А.Агаджанян, 1997), Это междисциплинарная эколого-социально-медико-экономическая отрасль знания, где все медико-социальные, экономические и природные условия рассматриваются как важные составляющие среды жизни человека, обеспечивающие его потребности.

На пути решения основных вопросов оптимизации общественного и профессионального здоровья населения России, применительно к глобальным общественным проблемам "экологии и здоровья", "экологии человека", следует, видимо, наиболее тщательно разрабатывать следующие актуальные научно-прикладные направления:

- профилактики экологического стресса;

-разработки информационной технологии медико-экологического мониторинга систем "человек-машина";

- создания банка данных в области экологии человека.

9.2.1. ПРОФИЛАКТИКА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СТРЕССОВ

Интенсивное развитие в последнее время перспективных технологий и возникновение принципиально новых взаимоотношений человека и технических средств привело к появлению профессий с нетрадиционными условиями труда. К тому же в результате эволюционного антропогенного воздействия цивилизации в последние годы отмечается значительное изменение биосферы Земли. Поэтому для создания оптимальных возможностей для жизни и работы людей, как основных элементов эргатиче-ской системы "оператор-машина-среда", необходимо обеспечить им возможность высокоэффективного труда, безопасность и позитивную мотивацию. В связи с этим возник ряд проблем гуманизации производственных условий и сферы обитания современного человека в целях сохранения его здоровья и повышения работоспособности, оказывающихся в сфере изучения различных областей знаний (психологии, физиологии, эпидемиологии, экологии, эргономики и других).

При взаимодействии с техникой на человека-оператора оказывают влияние: внутренняя среда (на рабочем месте [РМ]) и внешняя среда (биосфера), то есть, на организм человека и процесс деятельности непосредственно воздействует комплекс факторов как на производстве, так и вне его: физических, химических, биологических, психологических и прочих. И если превышение некоторых из этих факторов может привести к относительно незначительным неблагоприятным последствиям, то иных - вызвать возникновение профессиональных заболеваний, аллергий, снижение производительности труда и социального комфорта. Следует отметить, что динамика показателей далеко не всех этих факторов субъективно ощущается человеком, но может приводить к определенным изменениям состояния здоровья и выраженным эмоциональным реакциям.

В связи с тем, что факторы внутренней среды на РМ сравнительно глубоко изучены, то наибольший интерес представляет изучение внешней среды - получение данных, необходимых для решения задач по профилактике последствий экологических изменений, в основном, негативного характера. Пока таких данных о психофизиологических механизмах деятельности человека в изменившихся экологических условиях еще недостаточно. Это вызвано тем, что возможности исследования воздействия экологического кризиса на базе лабораторий весьма ограничены, а результаты математического моделирования довольно разноречивы.

Рядом отечественных и зарубежных исследователей отмечается, например, что разрушительное антропогенное влияние на атмосферу все увеличивается, а его размеры уже сопоставимы с аналогичными природными явлениями (Ф.Дре, 1976, П.А.Садименко, 1977, В.А.Радкевич, 1983, В.С.Романов, 1986, М.И.Будько, 1997). Из наиболее глобальных экологических последствий деятельности человека можно назвать увеличение углекислого газа и различных аэрозолей, уменьшение кислорода и озона в атмосфере, потепление климата, усиление сейсмической и вулканической деятельности, учащение засух и наводнений и, как следствие всего этого, - "кислотные дожди", "парниковый эффект" и аналогичные природные катаклизмы, приобретающие все более массовый характер. Причина этого - и запуски ракет, и полеты реактивных самолетов, и ядерные взрывы, и продукты технологического производства (хлорины, фреоны и т.д.), последствия функционирования атомных и тепловых электростанций, тепловыделе-ние мегаполисов, освоение Севера, загрязнение морей и океанов нефтепродуктами и многое другое. Причем для каждого человека последствия нарушения экологического равновесия проявляются как в быту: близость линий высоковольтных электропередач, выбросы вредных веществ из многочисленных труб, грязные водоемы, так и на производстве: превышение предельно допустимых концентраций вредных факторов на РМ и их сочетанное воздействие.

9.2.2. ЭКОЛОГО-МЕДИЦИНСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ НАСЕЛЕНИЯ

Исходя из положения Закона «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения Российской Федерации» и Федерального закона «Об экологической экспертизе» возникает актуальная проблема обеспечения эколого-гигиенической безопасности населения, его достоверного информирования об эколого-гигиенических условиях коллективной и индивидуальной среды обитания и предпринимаемых усилиях по их оптимизации. Значимость данной проблемы увеличивается в условиях повышения агрессивности факторов внешней среды, цены ошибки операторов различных АСУ, введения права на продажу земли, насыщения рынка жилья и т.д.

Прежде всего крайне необходимо создание системы эколого-гигиенического обеспечения, включающей комплекс исследовательских, организационно-методических и экспертных мероприятий, средств и услуг и предназначенной для реализации конституционного права каждого гражданина на получение правдивой информации о состоянии окружающей его природной и антропогенной среды (на производстве, дома, на садовом участке и т.д.), а также на защиту от опасных экологических факторов.

В настоящее время большую работу по гигиенической экспертизе проектов объектов строительства, полимерных и синтетических материалов, применяемых в строительстве, осуществляют органы Госсанэпиднадзора, Госкомприрода, занимаясь природно-охранной деятельностью, сохранением биологического многообразия и экологической безопасностью, выполняет большой объем работ по решению, в основном, экологических проблем воды, воздушной среды, транспорта и свалок.

Таким образом отсутствует систематическая целенаправленная и полноценная эколого-гигиеническая экспертиза и сертификация вновь построенных или продаваемых (сдаваемых) жилых и производственных помещений и земельных участков, на которых они размещены. В виду большой загруженности сотрудников органов Госсанэпиднадзора и Госкомприрода - это делается только по особым показаниям. В то же время в развитых странах (Франция, Канада и др.) не проводятся, например, риэлтерские операции с жилыми и производственными зданиями и помещениями, если отсутствуют сертификаты «здоровья», подтверждающие их эколого-гигиеническую безопасность. «Больные» же здания подлежат выселению.

В целях повышения эколого-гигиенической безопасности населения необходимо экстренное создание системы проведении единой гуманистически обусловленной политики по всем вопросам эколого-гигиенической экспертизы, связанным с новым строительством и эксплуатацией жилого и нежилого фонда, производственных, коммунальных и складских помещений, а также земельных участков, на которых они размещены.

Для улучшения контроля за соблюдением установленных требований к эколого-гигиенической безопасности помещений и земельных участков и разработке рекомендаций по оптимизации среды обитания следует внедрить систему эколого-гигиенической сертификации строящихся и эксплуатируемых жилых и производственных помещений и земельных участков, на которых они размещены.

В научно-методическом обеспечении формирования такой системы эколого-гигиенической сертификации могут принять активное участие ведущие специалисты Российской экологической академии, имеющие большой опыт выполнения подобных работ, в том числе по эколо-го-эргономическому сопровождению всех стадий жизненного цикла создаваемой авиакосмической техники и средств управления ею.

Реализация мероприятий по выполнению данного вида эколого-гигиенической сертификации будет способствовать творческому развитию социально ориентированной общенаучной профилактической комплексной методологии обоснования рационального существования и взаимодействия человека и окружающей среды.

По ряду компонентов биосферы возникло угрожающее положение. Ситуация усугубляется еще и тем, что отрицательное воздействие оказывают не только сами экологические изменения, но и цепная реакция результатов данных изменений. К примеру, вследствие так называемых "озонных дыр" увеличивается мощность проникающего через атмосферу космического излучения и магнитных бурь.

С одной стороны, организм человека эволюционно не подготовлен к действию новых (или другому уровню выраженности) существующих видов излучений, а также принципиально иных по своей структуре вредных веществ. С другой стороны, возможна кумуляция этих неблагоприятных воздействий как между собой, так и с природными естественными факторами. Выработка же адаптивных реакций организма обусловлена ограниченными возможностями человека, что приводит к метаморфозе в структуре заболеваемости и появлению ранее не известных болезней. В условиях антропогенного изменения среды обитания и лавинообразного повышения темпа жизни это могут быть реакции организма в виде последствий эффекта увеличения или уменьшения значимости факторов экологической среды, часто в виде аллергии или стресса.

Стресс может развиваться в результате воздействия одного или нескольких экологических стрессоров (например, физического или химического), вызываться ими как непосредственно в виде эмоционального переживания на ожидаемое с определенной вероятностью, обусловленной конкретной ситуативностью, экологическое нарушение (воздействие),

Гомеостатическим потенциалом, характеризующим адаптивные возможности и устойчивость организма к варьируемым экологическим стрессорам на уровне физических и функциональных систем, может служить качество переходных процессов восстановления значений обменных, энергетических, гормональных и иммунных показателей (Г.П.Ступаков, 1994).

Для воздействия физиологически адекватных стрессоров характерна либо адаптивная перестройка в виде возрастания гомеостатических возможностей физиологических систем или физиологических компонентов гомео-статического потенциала, либо сочетание этого процесса с морфофункциональной дезинтеграцией организма. Реакция на действие физиологически неадекватных стрессоров характеризуется преобладанием эффекта дезинтеграции, под которым понимается гибель клеток организма, снижение их функциональной активности, изменение времени взаимодействия клеток и функциональных систем.

Значительное изменение какого-либо природного фактора является для человека комплексным стрессоген-ным фактором, состоящим из объективного природного и эмоционального стрессоров. Рассмотрим в качестве примера адаптационную реакцию человека на относительное изменение естественного радиационного фона.

Общая доза фонового облучения, получаемая человеком в год на уровне моря, составляет примерно 225 мбэр. В большинстве стран естественный фон незначительно отличается от средней величины. Над поверхностью морей и океанов вклад излучения Земли уменьшается более чем вдвое, а суммарная величина фона падает до 60-70 мрад/год. Однако в ряде районов за счет близкого залегания в поверхности Земли урановых руд, ториевых, т.н. монацитовых песков, выхода на поверхность радоновых источников локальный радиационный фон может превышать средние его значения в 20-100 и даже в 1000 раз. Например, в Боржоми, Хмельницке, Мироновке есть выходы на поверхность богатых радиоактивными водами источников. Эта вода с успехом используется для лечения ряда заболеваний костей и суставов, гинекологических заболеваний и др. (В.В.Барабой, 1995). Существенно, что в отдельных районах естественный радиоактивный фон достигает 1130-2814 мрад/год, а местами - до 4-8 рад/год, т.е. превышает средний в 10-80 и более рад. Здесь богатая флора и фауна, издавна живут люди. Многолетние и тщательные исследования не выявили никаких отклонений в состоянии и жизнедеятельности растений, животных, человека. Ни продолжительность жизни, ни частота выкидышей, мертворождений, уродств, ни заболеваемость лейкозами, раком и другими болезнями у жителей этих районов не отличаются от таких показателей в соседних районах, где более низкий естественный радиоактивный фон. То же можно сказать о горных районах, где фон повышен как за счет большей интенсивности космического излучения, так и вследствие большего содержания естественных радиоактивных элементов в изверженных горных породах (граниты, базальты).

Последствия Чернобыльской аварии заставили с новых позиций взглянуть на проблему превышения радиационного фона. В орбиту воздействия малых доз излучений оказались вовлеченными большие контингенты населения.

Адекватный перспективный прогноз применительно к данным условиям чрезвычайно сложен и строится на беспороговой концепции, согласно которой дополнительное облучение в любой, сколь угодно малой дозе сопряжено с дополнительным, отличным от нуля, риском кан-церогенеза (В.Ф.Кириллов, В.А.Книжников, И.П.Корен-ков, 1988). Суммарный выход стохастических радиационных эффектов при воздействии малых доз определяется полученной коллективной дозой, а выявление эффекта у отдельного индивидуума непредсказуемо. При этом необходимо учитывать 4 обстоятельства: отдаленные (5-10 лет и более) эффекты облучения не носят специфического характера, существуют высокие "исходные" частоты спонтанного рака (каждый 4-6-й человек за свою жизнь) и генетических нарушений (6-10% новорожденных), наличие только малой вероятности (риска) проявления радиационного поражения, точно реализующейся только на значительных популяциях облученных людей, и, наконец, значительное дополнительное влияние могут привнести нерадиационные факторы (экологические, социально-бытовые, медицинские и т.д.). Учитывая изложенные соображения и сравнительно небольшие на практике интересующие выборки, прогноз возникновения отдаленных последствий в состоянии здоровья может носить крайне приближенный характер.

В первую очередь - это онкологические заболевания, появление которых является основным критерием, определяющим вероятную продолжительность жизни лиц, подвергшихся радиационным воздействиям. В последние годы показана эффективность использования перспективных исследований с ретроспективно составленной когортой для оценки канцерогенной опасности.

Во вторую очередь следует рассмотреть важнейшие интегральные характеристики состояния здоровья, исходя из того положения, что ионизирующие излучения не оставляют безучастной ни одну физиологическую систему организма, хотя выявление их будет носить сугубо выраженный стохастический характер. Выбор этих показателей, возможно, будет оспариваться представителями традиционной гигиены, но с точки зрения учета всего комплекса последствий аварий на ядерных объектах для населения он является вполне определенным. Следует кратко рассмотреть основные позиции такого обоснования.

Здоровье невозможно определить и понять в отрыве от условий и возможностей человеческой деятельности, той конкретной среды, в которой живут люди. Общественное здоровье как интегральное качество (свойство) системы общественных отношений, условий и образа жизни наиболее всесторонне раскрывается только с помощью системного подхода.

Возникает естественный вопрос - как решать проблему дальше? Идеальным вариантом был бы полный "скрининг" состояния здоровья ликвидаторов и населения, т.е. тщательное исследование всех важнейших систем и органов человека с помощью современной аппаратуры. Однако попытки проведения полного "скрининга" при диспансеризации населения уже предпринимались, например, в ФРГ. От них вскоре пришлось отказаться из-за исключительной дороговизны и сложности процедур (Л-Л.Хунданов, Г.П.Ступаков, 1997). Невозможность получения адекватной массовой медицинской информации при оценке отдельных последствий лишает научной основы попытки решения этим способом проблемы "качества жизни и здоровья после Чернобыля".

Использование прилагаемого алгоритма применительно к оценке отдаленных последствий Чернобыльской катастрофы для радиоактивно загрязненных территорий позволит в будущем контролировать "расход" резервов организма человека, увязывая их с экологической и социальной средой, уровнем духовного материального обеспечения, гуманизацией труда, прогнозировать целесообразность миграции трудовых ресурсов, управлять созданием вредных производств и т.д. (Г.П.Ступаков, 1994, И.Б.Ушаков, С.К.Солдатов, В.Г.Зуев, Б.И.Давыдов, М.А.Пронин,С.А.Морозов, А.А.Мирошин, 1993).

Эмоциональный (психический) компонент любого экологического стрессора включает в себя эмоции, мотивации и опосредуется процессами, основанными на следах эмоциональных переживаний, анализе значения предпола^ гаемой угрозы, в данном случае - негативных последствий повышенного радиационного фона или же содержания в воздухе выхлопных газов и т.д.

Что же следует предпринимать в целях снижения экологического стресса, то есть стресса, возникшего вследствие воздействия неблагоприятного экологического фактора или при его ожидании? В интегральном виде целесообразно создание многоиерархической системы прогноза и защиты населения от экологических нарушений, позволяющей на различных уровнях (городском, государственном и международном), исходя из существующих критериев оценки экологической обстановки, обеспечивать информирование населения о возможности неблагоприятного экологического воздействия, предотвращать случаи экологических катаклизмов, предпринимать меры по спасению пострадавших, а также обучать и тренировать в целях рационального поведения в экстремальной экологической ситуации.

Первоочередными задачами по профилактике и устранению причин экологических стрессов являются:

- Возможная ликвидация самой экологической причины: сохранение чистоты окружающей среды - в локальном масштабе, например, вывод из городов или закрытие экологически неблагоприятных предприятий, загрязняющих водоемы сточными водами, а атмосферу выбросами вредных веществ, и в глобальном масштабе - принятие законов об охране атмосферы и других природных ресурсов Земли в рамках страны и ООН.

- Проведение целенаправленных исследований, позволяющих научно обосновать оптимальные или по крайней мере безвредные сроки пребывания человека в экологически измененных условиях, а также при сочетанием воздействии экологических и других неблагоприятных факторов (в том числе на РМ).

- Разработка и внедрение экологических сертификатов - специальных документов, включающих не только показатели внутренней среды конкретного РМ или жилища, но и поправочные коэффициенты вероятного негативного экологического воздействия.

- Экологическая гласность на предприятии, в городе, в стране, в мире, позволяющая предвидеть, подготовиться, иметь соответствующие необходимые навыки и своевременно прореагировать на неблагоприятные экологические изменения.

- Разработка методологии диагностики состояний здоровья человека и резервов его организма в зависимости от вида бездействующих экологических стрессфакторов.

- Возможность индивидуальной профилактики и защиты от экологических изменений, разработка и широкая продажа различного рода индикаторов и дозиметров, а также респираторов, противогазов и других аналогичных средств защиты.

- Обоснование эффективных путей и способов компенсации депривации экологических факторов.

В последующем, в результате системных научных исследований возможно создание социально и природо-охранительно ориентированной общенаучной профилактической комплексной методологии обоснования рационального существования и взаимодействия человека и окружающей среды, и, в частности, методов формирования антистрессор-экологического иммунитета.

В настоящее'время на основании результатов целого ряда выполненных экспериментальных исследований разрабатывается новый комплекс диагностических, экспертных и консультативных автоматизированных систем, позволяющих оценить физиологические и социальные компоненты гомеостатического потенциала с учетом реальных экологических условий существования человека, а также прогнозировать напряженность и эффективность его деятельности на конкретном РМ в зависимости от интенсивности и продолжительности влияния неблагоприятных экологических факторов, характеристик средств защиты и особенностей процесса и условий работы.

В целом, все это позволит повысить эффективность деятельности человека, сохранить здоровье его и последующих поколений, а также снизить возможность возникновения и степень выраженности эмоционального экологического стресса.

Разработка информационной технологии медико-экологического мониторинга систем "человек-машина "

При проектировании средств деятельности и способов организации труда на перспективных автоматизированных РМ систем "человек-машина" человеческий фактор следует рассматривать как переменную величину, зависящую от профессионально значимых реальных условий среды. Поэтому необходимо обязательно учитывать вероятность контекстуального изменения психических и психофизиологических функций операторов и, соответственно, характеристик взаимодействия в системе "человек-машина" под влиянием неблагоприятных экологических факторов.

Факторы окружающей (производственной) среды применительно к автоматизации операторской деятельности целесообразно дифференцировать на две группы:

- операционные факторы, связанные с негативными явлениями самого трудового процесса и функционирования средств автоматизации (чрезмерная информационная нагрузка, неприятные ощущения дискомфорта от длительной неудобной позы при неправильном размещении экрана, средств отображения информации и клавиатуры и т.д.);

- экологические факторы, обусловленные внешними по отношению к процессу деятельности событиями (например, звуковые (шумовые) и светотехнические параметры производственного помещения, их резкие колебания (пульсация) и неожиданные пиковые выбросы, изменения газового состава воздуха, высокий уровень электромагнитных излучений, неоптимальные температурные и другие экстремальные условия, создающие предпосылки к ухудшению работоспособности и состояния здоровья). .

В связи с тем, что неблагоприятное влияние факторов первого рода определяется, в основном, через характеристики технических средств, возможна их оптимизация в направлении приведения в соответствие с возможностями и ограничениями человека.

Устранить возможности факторов второго рода в некоторых ситуациях практически нельзя, но следует отчетливо представлять их возможные негативные последствия (степень изменения эффективности работы людей, ухудшения их здоровья) и профилактические мероприятия, которые необходимо выполнять.

С этой целью разработана (совместно с Ю.А. Кукушкиным) автоматизированная консультативная система оценки степени влияния экологических факторов на эффективность деятельности операторов на производственном РМ. Данная система позволяет получить прогностические данные потенциальной ненадежности действия (ПНД) оператора в зависимости от интенсивности и продолжительности влияния на него неблагоприятных факторов с учетом характеристик человека, средств защиты и условий деятельности.

Оценивается выраженность воздействия на эффективность деятельности оператора высокой температуры, изменений газового состава воздуха, шума, вибраций, электромагнитного и ионизирующего излучений и других экологических факторов. При этом под ПНД понимается вероятность невыполнения задания или возникновения ошибочных действий.

Для вычисления ПНД используются математические модели, аппроксимирующие экспериментальные данные, а также данные, содержащиеся в ГОСТах и другой нормативно-технической документации (НТД).

Установлено, что зависимость ПНД от интенсивности ряда экологических факторов в фиксированные моменты времени хорошо описывается 8 - образными функциями. В консультативной системе аппроксимация экспериментальных данных осуществляется функциями, имеющими вид:

ПНД (xj,t] ,0 = 0,5 + Ф*[х)) (t) - xj 0,5(t)]/sj(t)8, где
ПНД (xj,t) - потенциальная ненадежность действий оператора, обусловленная воздействием j-ro экологического фактора в течение времени t;

Ф - функция Лапласа;

xj (t) - интенсивность j-ro фактора;

xj 0,5(t) - интенсивность j-ro фактора, которой соответствует ПНД, равная 0,5;

sj(t) - среднеквадратическое отклонение значений j-ro фактора.
При использовании данного выражения доля поддающихся объяснению вариаций значения фактора превышает 80%, а достоверность описания экспериментальных данных, оцениваемая по критерию х2, соответствует доверительной вероятности р > 0.95. Алгоритм определения ПНД строится на следующей логической последовательности: экологический фактор (комбинация факторов)  задача деятельности  эффект  ПНД.

В качестве примера автоматизированного определения изменения величины ПНД в случае длительного (в данном случае в течение 5 часов) воздействия на оператора шума можно привести расчетные значения, показывающие, что при уровне шума в 100 дБ величина ПНД составляет 0,5.

Данная консультативная система реализована на персональной ЭВМ(ПЭВМ) типа IBM PC/AT, функционирует в среде М8 008. Работа с системой ведется в режиме диалога и не требует специальных профессиональных навыков.

Система может быть использована для оценки влияния экологических факторов на качество труда операторов и нормирования длительности и напряженности деятельности в целях сохранения их профессионального здоровья и долголетия в условиях неблагоприятной окружающей среды.

9.2.3. СОЗДАНИЕ БАНКА ДАННЫХ ПО ЭКОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА

В последнее время заметно активизировались работы по созданию и совершенствованию банков эргономических данных по экологии человека - автоматизированных систем, содержащих различные зависимости показателей психологических и психофизиологических возможностей и ограничений человека-оператора, свойств техники, характеристик средств обитания и качества деятельности. Эти массивы информации необходимы для повышения эффективности учета человеческого фактора в процессе решения задач эколого-эргономического проектирования и экспертизы эргатических систем.

Создаваемый авторами статьи и их коллегами банк данных по экологии человека предназначен для оперативного обеспечения проектировщиков эргатических систем отечественной и зарубежной информацией о характеристиках операторов, процессах, средствах и условиях их деятельности в этих системах, а также для автоматизированного решения задач эколого-эргономического обеспечения разработки, экспертизы и оптимизации различной техники в интересах достижения заданного качества функционирования, высокой позитивной мотивации, сохранения профессионального здоровья, работоспособности и долголетия персонала систем.

Работы по созданию аналогичных банков активно ведутся у нас в стране и за рубежом. Первые банки эколо-го-эргономических данных были созданы в 70-е годы в США и Франции. Как правило, они содержали только антропометрические данные в табличном или графическом виде.

Позже были разработаны банки специализированных данных, включающие системы проектной документации и информации по проектированию рабочих мест, нормированию условий обитания, режиму труда и отдыха, безопасности труда и т.д. В некоторых из них используются средства графики для построения трехмерных пространственных картин, в которые проектировщик может вносить коррективы, обеспечивая достижение необходимых значений эколого-эргономических показателей.

В настоящее время в США, Канаде, Англии и других странах ведутся работы по созданию экспертных систем в области экологии и эргономики. Выполнен образец подобной системы для прогнозирования состояния теплового стресса оператора.

В нашей стране разработан ряд рекомендаций по проектированию банков эколого-эргономических данных, структурированию предметной области и формированию массивов эколого-эргономической информации (Ю.Одум, 1975, Н.М.Рудной, С.АТозулов, 1986, Г.П.Ступаков, 1994, И.Б.Ушаков,1994, П-С.Турзин, Г.П.Ступаков, 1995).

Банк данных по экологии человека становится практически обязательным элементом проектирования систем "человек-машина". Основными компонентами их информационного обеспечения наряду с программами и автоматическими процедурами обработки информации являются базы данных, систем стандартов и справочных массивов информации.

В целях достижения максимальной эффективности банка данных по экологии человека как средства автоматизации эколого-эргономических исследований и разработок целесообразно, чтобы в него входил следующий набор баз данных и программных средств:

- информационно-справочная система по обеспечению необходимой-эколого-эргономической НТД;

- база фактографических данных по экологии человека:

- база данных для эколого-эргономического обеспечения разработки и экспертизы эргатических систем;

- диалоговые системы оценки и прогнозирования качества и напряженности операторской деятельности в различных условиях;

- экспортно-консультативные системы по эколого-эргономической оценке параметров рабочих мест.

Информационно-справочная система для обеспечения необходимой эколого-эргономической НТД разработана как многопользовательская система, обеспечивающая оперативный доступ к информации, содержащейся в базе данных, с произвольного числа терминалов в режимах поиска, коррекции, ввода и удаления данных. Существенный объем информации, содержащейся в базе данных, и эргономические ограничения на время доступа к ней в режиме оперативного диалога (3-5 с до появления первого блока данных, соответствующего запросу на экране дисплея) значительно ограничили возможность выбора аппаратных и программных средств реализации.

Исходя из этого, было принято решение о построении банка данных НТД по экологии человека на базе ПЭВМ типа ЮМ PC/AT.

Разработанная система построена по блочно-модульному принципу. В системе имеется четыре основных блока, связанных с четырьмя файлами базы данных:

- глоссарий системы - словарь ключевых слов, предназначенных для индексирования НТД, вводимых в базу данных. Используется для обеспечения поиска документов в базе данных по сочетанию ключевых слов и логических операций над ними. Глоссарий проектируется заранее, однако, в процессе пополнения базы данных НТД эксперты имеют возможность расширять его за счет ввода ключевых слов, отражающих содержание конкретного документа. При этом вновь введенные ключевые слова могут быть использованы для последующего индексирования документов наравне с ключевыми словами, входящими в состав первичного глоссария;

- паспортные данные - сведения о составе документов выпускающей организации, области применения и другие данные фактографического характера. Обеспечивают дополнительные возможности поиска данных по значениям фактографических полей, что позволяет расширить функции поиска помимо глоссария;

- реферат документа - вспомогательный необязательный файл, содержащий краткий реферат документа, подготовленный экспертом. Для поиска документов не используется, однако выводится на экран дисплея при просмотре отобранных документов, а также на принтер при их распечатывании;

- текст документа - вспомогательный необязательный файл, содержащий текст документа. При поиске документов не используется, однако может быть выведен на экран дисплея при просмотре отобранных документов, а также на принтер при их распечатывании.

Созданная информационно-справочная система данных по экологии человека включает все отечественные ГОСТы основных групп - системы "человек-машина", системы стандартов "безопасности труда", системы "управления качеством продукции", комплексной системы "общих технических требований", системы стандартов "эргономических требований и эргономического обеспечения" и других.

Кроме того уже подготовлена база фактографических эколого-эргономических данных, также реализованная на ПЭВМ.

Так, разработаны три диалоговые системы, реализованные на ПЭВМ и предназначенные для прогнозирования эффективности (вероятности правильного выполнения и времени выполнения) и напряженности (частоты сердечных сокращений, частоты и минутного объема дыхания, субъективной оценки) операторской деятельности в различных условиях:

- оценка и прогнозирование оптимальности выбранных лингвистических и технических средств информационной взаимосвязи "оператор-компьютер" (вида и объема языка диалога, модальности предъявления информации, способа реализации принятого типового решения - моторного или речевого);

- оценка и прогнозирование качества и напряженности деятельности операторов-билингвов в различных условиях (индивидуальная и групповая деятельность);

- оценка и прогнозирование оптимальности различных способов группового взаимодействия операторов.

Применение данных диалоговых систем дает возможность определять для различных режимов коммуникаций вероятность и время их правильного выполнения, а также оценивать психофизиологическую и субъективную напряженность работы оператора, что позволяет в процессе создания, экспертизы и оптимизации систем "человек-ЭВМ" повысить качество диалога при одновременной нормализации функционального состояния оператора.

Также разработаны экспортно-консультативная система по эколого-эргономической оценке параметров автоматизированного рабочего места и базы данных для эколого-эргономического обеспечения разработки и экспертизы эргатических систем, предусматривающие систематизированное изложение методов и средств эколого-эргономических исследований и разработок, а также перечней эколого-эргономических показателей с приведением их нормируемых значений из всей существующей нтд.

Использование уже разработанных и создаваемых баз данных по экологии человека и соответствующих программных средств при проектировании, экспертизе и оптимизации систем "человек-машина" обусловит значительное увеличение уровня экологичности, эргономично-сти, безопасности и комфортности новых и модернизируемых эргатических систем на фоне сохранения профессионального здоровья операторов.

В настоящем разделе освещены лишь наиболее важные, по мнению авторов, стороны повышения экологической безопасности населения России: эколого-эргоно-мической оптимизации средств и условий трудовой деятельности населения, сохранения его профессионального здоровья и долголетия, как одной из доминирующих составляющих качества жизни в современной техногенной среде. Необходимо продолжить подобный анализ и внедрять методологию и технологию "экологии человека" в гармонизацию отношений человека и со средой обитания вне работы, дома, в транспорте, на природе, т.е. под воздействием комплекса непосредственно бытовых и опосре-дованию производственных неблагоприятных экологических факторов.

В случае же последовательной реализации декларируемого в настоящее время одного из основных принципов государственного управления ~ совмещения рыночных критериев финансовой эффективности с объективными показателями экологического, технологического и социального процесса хозяйственных субъектов и страны в целом возможно достичь при благоприятном стечении обстоятельств определенной оптимизации с медико-экологических позиций общественного и профессионального здоровья населения в направлении приближения к современным стандартам здоровья развитых государств.